一、我公司WNSL型冷凝鍋爐設計理念

1天然氣燃燒過程

天然氣的主要成分是甲烷(CH4、H2)，其燃燒化學方程式為：

2H2+O2=2H2O+熱量

CH4+2O2=CO2+2H2O+熱量

2天然氣熱值

天然氣的高位發熱值(HHV)是指標準狀態下(101.325kPa，20℃)1m3干氣體與空氣完全混合后燃燒，燃燒產物冷卻至初始溫度，燃燒后生成的水蒸氣冷凝至液體狀態時向環境釋放出的熱量。

天然氣的低位發熱值(LHV)和高位發熱值的定義類似，但燃燒后生成的水蒸氣仍保持氣體狀態，水蒸氣的汽化潛熱(每1kg水蒸氣冷凝的汽化潛熱為2453kJ)沒有被吸收。

傳統鍋爐為了避免低溫酸腐蝕，排煙溫度一般都在160℃以上，甚至高達200℃。以低位發熱值為計算依據。

3天然氣燃燒及產物

下表為典型天然氣成份及空氣量及煙氣中水蒸氣含量的計算結果。

因此α=1.2時理論上能夠獲得的單位體積燃料水蒸氣冷凝的大質量為：2.108kg/m3

一般的燃氣冷凝鍋爐可以將煙氣中30%-50%的水蒸氣冷凝下來。

4鍋爐效率

排煙處的焓值損失=干煙氣焓+排煙中水蒸氣的焓+冷凝水排放的焓-入爐空氣的焓-入爐空氣溫度下水蒸氣的焓

每凝結10%的水，鍋爐熱效率可提高約1.2%，如能進一步降低排煙溫度將凝結水的熱量加以利用，鍋爐以低位發熱值計算的效率可以超過

二、我公司WNSL型冷凝鍋爐的特點

我公司WNSL型冷凝鍋爐結構緊湊、熱效率高，技術性能良好，廣泛應用于工業、生產和民用生活采暖等。其主要特點如下：

1.我公司WNSL冷凝型鍋爐采用全濕背式結構，煙氣流程采用兩回程對稱布置。采用全濕背式結構，即回燃室浸于爐水中，使回燃室能被很好的冷卻，大大延長了回燃室的壽命；采用兩回程對稱布置，使鍋爐內的爐水傳熱均勻有效，保證了鍋爐內部良好的換熱。

2.鍋爐的波形爐膽是鍋爐內承受外壓的筒體爐膛，作為內燃式鍋殼鍋爐的燃料空間和輻射受熱面，其做成波紋狀可減少受熱膨脹后產生的熱應力；增加爐膽的剛度，提高爐膽承受外壓的能力；增加受熱面，使鍋爐結構更加緊湊。

3.鍋爐第二回程煙管為螺紋煙管，增加傳熱面積，通過強化傳熱提高了傳熱系數，節省了部分對流受熱面；螺紋在很大程度上緩解了熱膨脹帶來的應力影響；煙管與前后管板的連接采用焊接的方式以保證連接的堅固性。

4.我公司WNSL型冷凝鍋爐采用的鍋爐前管板、鍋爐后管板、煙室前管板、煙室后管板全部為扳邊管板，避免了異形膨脹帶來的應力問題。

5.WNSL型冷凝鍋爐在管板與筒體之間、煙室與后管板之間設置了一些拉撐裝置，這就加強了鍋爐受壓件的剛性，從而達到管板減薄的目的，以降低鍋爐的鋼耗。

6.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器布置于鍋爐頂部，結構緊湊，無占地面積。

7.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器采用逆流布置結構，換熱溫差大，傳熱性能好。

8.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器采用特殊ND鋼的材料，耐冷凝水腐蝕性好，大大提高了使用壽命。

9.WNSL型冷凝鍋爐的冷凝換熱器采用合理的煙道結構，冷凝水易于排放收集處理。

10.我公司設計的WNSL型冷凝鍋爐，平臺扶梯采用螺栓固定，使平臺扶梯拆卸方便快捷，便于維護保養，且外形美觀精致。

11.我公司WNSL型冷凝鍋爐采用高性能自動電控系統，操作十分簡便，運行安全可靠。在控制方面鍋爐配有高低水位報警；爐水過高自動停泵保護；鍋爐水位過低自動停爐保護；爐膛熄火停爐保護；壓力過高停爐保護等。使用戶能夠在生產運行當中達到大的安全性。

三、冷凝式鍋爐節能效益分析

以WNSL6-1.25-YQ冷凝鍋爐為例

注：負荷率按70%，每天按8小時，一年按300天，天然氣按3.2元/NM 3計算。